电气控制与可编程控制器课程设计--全自动洗衣机

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1、1.任务描述 全自动洗衣机的洗衣桶和脱水桶是以同一中心安放的。外桶固定，作 盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有很多小孔，使 内/外桶的水流相通。 该种洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电子阀来执行。进 水时，通过电控系统时进水阀打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转，反 转由洗涤电动机驱动波盘正，反转来实现，此时脱水桶并不旋转。脱水时， 通过电控系统将离合器合上，由洗涤电动机带动内桶正转进行甩干。高， 低，中水位开关分别用来检测高，低，中水位。启动按钮用来启动洗衣机 工作。停止按钮用来实现手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数） 。 2.控制顺序要求： （1） 按下启动按钮及

2、水位选择开关，开始进水直到高（中， 低）水位开关， 关水。 （2） 2 秒后开始洗涤 （3） 洗涤时，正转 30 秒，停 2 秒，然后反转 30 秒，停 2 秒 （4） 如此循环 5 次，总共 320 秒后开始排水，排空后 30 脱水 30 秒 （5） 开始清洗，重复（1）（4） ，清洗两遍 （6） 清洗完成，报警 3 秒并自动停机 若按下停车按钮，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数） 摘 要 可编程控制器(PLC)是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它 的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产 中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。 在现代

3、的社会，全自动洗衣机进入各个家庭，本文介绍了 PLC 用于全 自动洗衣机的控制系统，其可改进现有技术的不足，简化结构，有利于降 低成本和提高可靠性。 关键词：全自动洗衣机；PLC；可编程控制器； 目目 录录 第一章 概述 1 1.1 课题研究的背景 . 3 1.2 课题研究的意义 . 3 第二章 PCL 的系统设计 . 5 2.1PLC 的发展概况和方向. 5 2.2PLC 的选型 . 6 2.2.1 FX2N 的功能介绍 14 2.2.2 FX2N 的规格型号 14 2.2.3 FX2N 的硬件系统构成 17 2.3 I/O 分配表 17 2.4 PCL 的接线图. 18 2.5 控制流程图

4、 . 19 2.6 梯形图 21 2.7 仿真图 . 24 2.7.1 仿真结果 25 主电路图： 28 设计小结 . 29 1 第一章 概述 从古到今， 洗衣服都是一项难于逃避的家务劳动，在洗衣机出现 以前，这项劳动并不像田园诗描绘的那样充满乐趣、手搓、脚踩、棒 击、冲刷、摔打。这些不断重复的简单的体力劳动，留给人的感受常 常是辛苦劳累。 1874 年，“手洗时代” 受到了前所未有的挑战美国人比尔 布 莱克斯发明了木制手摇洗衣机。 1880 年，美国又出现了蒸汽洗衣机，蒸汽动力开始取代人力。 之后，水力洗衣机，内燃机洗衣机也相继出现。 1911 年，美国试制成功世界上第一台电动洗衣机，标志着

5、人类 家务劳动自动化的开端。 1922 年，电动洗衣机迎来一种崭新的洗衣方式搅拌式。搅 拌式洗衣机由美国玛依塔格公司研制成功。 70 年代后期，微电脑控制的全自动洗衣机出现引领新的发展方 向，让人耳目一新。 90 年代，由于电动机调速技术的提高，洗衣机实现了较宽范围 的转速变换与调节，诞生了许多新水流洗衣机。 全自动洗衣机其特点是能自动完成洗涤，漂洗和脱水的转换，整 个过程不需要人工操作。这类洗衣机均采用套筒式结构，其进水，排 水都采用电磁阀， 由程序控制器按人们预先设计好的程序不断发出指 令，驱动各执行器件动作，整个洗衣过程自动完成。所用的程序控制 2 器可分为电动机驱动式和单片机式。从控制

6、方式的发展阶段上分： 全自动洗衣机可分为两大类： 第一类电动控制洗衣机，它的程序控制器由电动元件组成。 第二类是电脑控制洗衣机，它的程序控制器由微型计算机组成。 电动控制全自动洗衣机是较早出现的自动控制类家用电器， 其产品类 型还属于传统的机械产品，是自动控制的初级阶段。随着计算机的及 微电子技术的发展，自动控制系统正在逐步实现硬件化。因此，电动 控制洗衣机将逐步退出家电舞台。 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统, 专为在工业环 境下应用而设计。 它采用可编程序的存贮器, 用来在其内部存贮执行 逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令, 并通过 数字的、 模拟的输入和输出, 控制各种类型的机械或生产过程. 可编 程序控制器及其有关设备, 都应按易于与各种控制系统形成一个整 体,易于扩充其功能的原则设计。 本设计基于 PLC 的全自动洗衣机控制，本文的课题源于市场上 洗衣机产品。 采用 PLC 控制开发的周期短，开发成本低，可以直接 用于工业现场控制。 PLC 控制具有实时性、 信号处理时间短、 速度快、 更能满足各个领域大、中、小型工业控制